Kretsbrytare och överspänningsskydd: Säkerhetsvaktarna för fotovoltaiska system

Introduktion

I fotovoltaiska kraftproduktionssystem, förutom "stjärnutrustningen" som solpaneler och inverterare, finns det två "osungna hjältar" som tyst skyddar systemets säkerhet - brytare och överspänningsskydd (SPD). De är som "säkringar" och "blixtnedslag" i kraftsystemet och skyddar ständigt hela fotovoltaiska systemet från elektriska fel och blixtnedslag. Den här artikeln kommer att ta dig igenom de betydande rollerna för dessa två viktiga skyddsenheter i fotovoltaiska system.

I. Circuit Breaker: "Säkerhetsomkopplaren" för fotovoltaiska system

Funktionen för en brytare

Kretsbrytare är de viktigaste överströmsskyddsanordningar i fotovoltaiska system och utförs huvudsakligen tre viktiga uppgifter:

Överbelastningsskydd: Avbryta automatiskt när strömmen överskrider designvärdet

Kortslutningsskydd: Koppla snabbt bort i händelse av ett kortslutningsfel

Manuell frånkoppling: Ger en säker frånkopplingspunkt för systemunderhåll

2. Särskilda krav för fotovoltaiska dedikerade brytare

Till skillnad från vanliga växelströmsbrytare kräver fotovoltaiska DC -brytare speciell design:

DC ARC -släckförmåga: DC -bågar är svårare att släcka och kräver en starkare bågsläckningskammardesign

Högspänningsnivå: Fotovoltaiska systemets arbetsspänning kan nå över 1000V

Vädermotstånd: Dammsäker och vattentät (minst IP65-klass) krävs för utomhusinstallation

3. Typiska applikationsplatser

Batteriserieutgångsterminal

DC ingångsterminal för inverteraren

Kommunikation och nätverk

Ii. Surge Protector: Försvarslinjen mot "elektriska överspänningar"

Överspänningshotet som fotovoltaiska system står inför

Fotovoltaiska system, på grund av deras stora distributionsområde och exponerad plats, är särskilt sårbara för:

Direkt blixtnedslag (låg sannolikhet men mycket förstörande)

Inducerad blixt (det vanligaste hotet)

Switch Operation Overspolage (genereras internt av systemet)

2. Arbetsprincipen för överspänningsskyddare

SPD är som en "elektrisk spill", inom nanosekund tid:

Upptäcka onormal spänning

Upprätta en lågimpedansväg

Kanal farlig energi in i jorden

3. SPD: s specialitet i fotovoltaiska system

DC SPD: Det måste vara speciellt utformat för DC -system

Bipolärt skydd: skyddar både de positiva och negativa kretsarna samtidigt

Kontinuerlig driftsspänning: Den måste anpassas till den höga spänningen i det fotovoltaiska systemet

Iii. Synergistiskt skydd: 1+1> 2 Säkerhetseffekt

I faktiska system måste brytare och SPD: er användas i samband:

Hierarkiskt skyddssystem

Skydd på första nivå (inkommande linjeänd): urladdningsförstärkningsström

Sekundärt skydd (distributionsslutet): Ytterligare begränsning av resttryck

I samordning med brytare: Ge säkerhetskopiering när SPD misslyckas

Typiskt ledningssystem

SPD är ansluten parallellt med linjen och skyddas av en serie brytare

Iv. Nyckelpunkter för val och underhåll

Urval av brytare

Den nominella spänningen är större än eller lika med den maximala systemspänningen

Brytkapaciteten är större än eller lika med den förväntade kortslutningsströmmen

SPD -val

Den maximala kontinuerliga driftsspänningen UC är ≥1,2 gånger systemets spänning

INRUSH CURRENT IIMP ≥12.5KA (förstklassig skydd)

Underhållsförslag

Kontrollera före åskvädersäsongen varje år

Var uppmärksam på SPD -statusindikatorfönstret

Registrera antalet gånger brytaren fungerar

Slutsats

I fotovoltaiska system är brytare och överspänningsskydd som två välkoordinerade "säkerhetspartners": brytare är ansvariga för hantering av överströmsfel i systemet, medan SPD: er försvarar mot externa överspänningsattacker. Deras samarbetsarbete säkerställer en säker drift av den fotovoltaiska kraftverket i mer än 25 år. För kraftverksägare är det en viktig del av att välja högkvalitativa skyddsanordningar och underhålla dem regelbundet en viktig del av att säkerställa en avkastning på investeringen.